问题 选择题

如图所示,质量为m、电荷量为e的质子以某一初速度(动能为Ek)从坐标原点O沿x轴正方向进入场区,若场区仅存在平行于y轴向上的匀强电场时,质子通过P(d,d)点时的动能为5Ek;若场区仅存在垂直于xoy平面的匀强磁场时,质子也能通过P点.不计质子的重力.设上述匀强电场的电场强度大小为E、匀强磁场的磁感应强度大小为B,则下列说法中正确的是(  )

A.E=

3Ek
ed

B.E=

5Ek
ed

C.B=

mEk
ed

D.B=

2mEk
ed

答案

质子在只有电场存在时,动能由Ek变为5Ek,由动能定理可知电场力做功为:

W=eEd=5Ek-Ek

解得:E=

4Ek
ed

由此可判断,选项AB错误.

质子在只有磁场存在时,质子做匀速圆周运动,由题意可知,运动半径为d,由半径公式有:

d=

mv
eB

设质子进入磁场时的速度为v,则速度为:

v=

2Ek
m

以上两式联立得:

B=

2mEk
ed

所以选项C错误,选项D正确.

故选:D.

单项选择题
单项选择题